Dập khuôn hoạt động dưới tác động, rung, ma sát, áp suất cao, sức căng, uốn và tải xoắn, và thậm chí ở nhiệt độ cao hơn (chẳng hạn như đùn lạnh). Các điều kiện làm việc rất phức tạp và dễ bị mòn, mệt mỏi, gãy, biến dạng và các hiện tượng khác. Do đó, yêu cầu đối với vật liệu của các bộ phận làm việc của khuôn cao hơn so với các bộ phận thông thường. Do các điều kiện làm việc khác nhau của khuôn dập khác nhau, các yêu cầu đối với vật liệu của các bộ phận làm việc của khuôn cũng khác nhau.

Yêu cầu cho khuôn dập khác nhau

1. cho trống chết

Khả năng chống mài mòn và độ cứng cao là cần thiết cho các bộ phận làm việc của khuôn dập tấm, trong khi khả năng chịu mài mòn cao và điểm năng suất nén được yêu cầu đối với khuôn dập tấm dày. Để ngăn ngừa gãy xương hoặc gãy lưỡi, khả năng chống gãy cao, độ bền uốn cao và độ bền cũng được yêu cầu.

5 Vật liệu chính được áp dụng trong quy trình dập nguội 2

2. để vẽ tài liệu chết

Yêu cầu các bộ phận làm việc của khuôn phải có khả năng chống dính (chống tắc) tốt, chống mài mòn và độ cứng cao, độ bền và độ bền nhất định, và hiệu suất cắt tốt, và biến dạng trong quá trình xử lý nhiệt phải nhỏ.

5 Vật liệu chính được áp dụng trong quy trình dập nguội 3

3. cho khuôn đùn lạnh

Các bộ phận làm việc của khuôn được yêu cầu phải có độ bền, độ cứng và khả năng chống mài mòn cao. Để tránh gãy xương do va chạm, cũng cần có độ dẻo dai nhất định. Bởi vì ép đùn sẽ tạo ra sự gia tăng nhiệt độ lớn hơn, do đó, nó cũng cần có một mức độ nhất định về độ bền mỏi nhiệt và độ cứng nhiệt.

5 Vật liệu chính được áp dụng trong quy trình dập nguội 4

Các loại và đặc điểm của vật liệu dập khuôn

Các vật liệu của khuôn dập là thép, cacbua xi măng, cacbua liên kết thép, hợp kim kẽm, hợp kim điểm nóng chảy thấp, đồng nhôm, vật liệu đại phân tử, v.v. Hiện nay, thép là vật liệu chính để dập khuôn sản xuất. Các loại phổ biến của các bộ phận làm việc là thép công cụ carbon, thép công cụ hợp kim thấp, thép công cụ crôm cao hoặc crôm trung bình, thép hợp kim carbon trung bình, thép cường độ cao, thép ma trận, cacbua xi măng, cacbua liên kết thép, v.v.

1. thép công cụ carbon

5 Vật liệu chính được áp dụng trong quy trình dập nguội 5

T8A và T10A là thép công cụ carbon được sử dụng rộng rãi nhất trong khuôn, có ưu điểm là hiệu suất xử lý tốt và giá thành thấp. Tuy nhiên, độ cứng và độ cứng màu đỏ kém, biến dạng xử lý nhiệt lớn và khả năng chịu lực thấp.

T10A là thép công cụ carbon với độ bền và độ dẻo dai nhất định. Tuy nhiên, khả năng chống mài mòn không cao, khả năng làm nguội dễ biến dạng và nứt, và độ cứng kém. Nó chỉ thích hợp để dập khuôn với hình dạng đơn giản, kích thước nhỏ và số lượng phôi nhỏ.

5 Vật liệu chính được áp dụng trong quy trình dập nguội 6

2.Low hợp kim thép

Thép công cụ hợp kim thấp dựa trên thép công cụ carbon với các yếu tố hợp kim thích hợp. So với thép công cụ carbon, nó làm giảm xu hướng dập tắt biến dạng và nứt, cải thiện độ cứng và chống mài mòn của thép. Các loại thép hợp kim thấp được sử dụng để chế tạo khuôn là CrWMn, 9Mn2V, 7CrSiMnMoV (mã CH-1), 6CrNiSiMnMoV (mã GD), v.v.

Thép carbon cao và hợp kim thấp được đặc trưng bởi hoạt động làm nguội đơn giản, độ cứng tốt hơn thép công cụ carbon và kiểm soát biến dạng dễ dàng. Tuy nhiên, khả năng chống mài mòn và độ bền vẫn còn thấp, có thể được sử dụng trong khuôn dập phôi trung bình với hình dạng phôi phức tạp.

5 Vật liệu chính được áp dụng trong quy trình dập nguội 7

3. Thép công cụ Carbon và Chromium cao

Các loại thép công cụ có hàm lượng carbon và crôm cao thường được sử dụng là Cr12 và Cr12MoV, Cr12Mo1V1 (mã D2). Chúng có độ cứng tốt, độ cứng và khả năng chống mòn. Biến dạng nhiệt xử lý rất nhỏ. Chúng là thép chịu mài mòn cao và biến dạng vi mô, và khả năng chịu lực của chúng chỉ đứng sau thép cường độ cao. Nó có thể được sử dụng trong sản xuất hàng loạt khuôn, chẳng hạn như khuôn dập tấm thép silicon. Tuy nhiên, có loại không đồng nhất cacbua trong loại thép này, dễ bị phân tách cacbua và sập cạnh gãy hoặc gãy. Việc đảo lộn lặp đi lặp lại (đảo lộn trục và đảo lộn hướng tâm) phải được thực hiện để giảm tính không đồng nhất của các cacbua và cải thiện hiệu suất dịch vụ.

4. thép cường độ cao

5 Vật liệu chính được áp dụng trong quy trình dập nguội 8

Các khuôn phổ biến là W18Cr4V (mã 8-4-1) và W6Mo5 Cr4V2 (mã 6-5-4-2, nhãn hiệu M2 của Mỹ) với hàm lượng vonfram ít hơn, cũng như 6W6Mo5 Cr4V (mã 6W6 hoặc carbon thấp) cho carbon giảm và giảm vanadi thép tốc độ cao được phát triển để cải thiện độ dẻo dai. Thép tốc độ cao có độ cứng cao nhất, chống mài mòn và cường độ nén trong thép chết và có khả năng chịu tải cao. Nhưng độ dẻo dai của nó là thấp, và nó có thể bị vỡ hoặc vỡ khi nó hoạt động, và giá đắt hơn. Thép tốc độ cao cũng cần được rèn để cải thiện sự phân phối cacbua của nó. Có ý kiến cho rằng nên làm nguội bằng nhiệt độ thấp và làm nguội nhanh để tăng cường độ dẻo dai.

5. Cacbua xi măng và cacbua xi măng liên kết thép

5 Vật liệu chính được áp dụng trong quy trình dập nguội 9

Độ cứng và khả năng chống mài mòn của cacbua xi măng cao hơn bất kỳ loại thép chết nào khác, nhưng độ bền uốn và độ bền của nó rất kém. Các cacbua xi măng được sử dụng làm khuôn là vonfram và coban, có tác động thấp và chống mài mòn cao. Các cacbua xi măng có hàm lượng coban thấp có thể được chọn. Cacbua xi măng có hàm lượng coban cao có thể được chọn cho khuôn có độ va đập cao. Khi lô phôi lớn, có thể xem xét độ cứng và độ mài mòn của cacbua xi măng hoặc cacbua liên kết thép có độ cứng cao hơn và chống mài mòn. Các cacbua xi măng được sử dụng làm vật liệu chết là coban vonfram. Với sự gia tăng của hàm lượng coban, độ bền và độ bền uốn tăng lên, trong khi độ cứng giảm. YG10X có hàm lượng coban thấp có thể được chọn cho khuôn có lực tác động thấp, YG15 hoặc YG20 có hàm lượng coban cao có thể được chọn cho khuôn có lực tác động trung bình hoặc lớn. Nhược điểm của cacbua xi măng là độ bền kém và khó gia công.

Là một phần làm việc của khuôn, nó có thể được thiết kế như một cấu trúc khảm. Các tính chất của cacbua xi măng liên kết thép là giữa các cacbua xi măng và thép tốc độ cao. Nó có thể được gia công và xử lý nhiệt. Sau khi tôi hóa và tôi luyện, độ cứng của cacbua xi măng liên kết thép có thể đạt 68-73 HRC. Nó có thể được sử dụng để làm cho những cái chết phức tạp và lâu dài. Các cacbua xi măng ngoại quan được sử dụng làm khuôn dập bao gồm DT, GT35, TLMW50, GW50, v.v.

Cacbua xi măng liên kết thép được thiêu kết bằng luyện kim bột với bột sắt làm chất kết dính và cacbua titan hoặc cacbua vonfram như pha cứng bằng cách thêm một lượng nhỏ bột nguyên tố hợp kim (như crom, molypden, vonfram, vanadi, v.v.). Ma trận của cacbua xi măng liên kết thép là thép, khắc phục những thiếu sót của độ bền kém và xử lý khó khăn của cacbua xi măng. Nó có thể được cắt, hàn, rèn và xử lý nhiệt. Các cacbua xi măng liên kết thép chứa một số lượng lớn các cacbua. Mặc dù độ cứng và khả năng chống mài mòn của chúng thấp hơn so với các loại cacbua xi măng, nhưng chúng vẫn cao hơn so với các loại thép khác.

Lựa chọn vật liệu để dập khuôn

Chọn vật liệu làm trống nên xem xét việc sản xuất hàng loạt phôi, nếu lô không lớn, không cần thiết phải chọn vật liệu khuôn có tuổi thọ cao; vật liệu của phôi đục lỗ cũng cần được xem xét, và vật liệu khuôn phù hợp cho các vật liệu khác nhau cũng khác nhau. Đối với khuôn dập, khả năng chống mòn là một yếu tố quan trọng để xác định tuổi thọ của khuôn. Khả năng chống mòn của thép phụ thuộc vào tình trạng của các hạt cứng như cacbua và độ cứng của ma trận. Độ cứng của cả hai càng cao,

Càng nhiều cacbua, khả năng chống mài mòn càng tốt. Độ bền mài mòn của thép khuôn dập thông thường là thép dụng cụ cacbon - thép dụng cụ hợp kim - thép ma trận - thép crom cao cacbon - thép tốc độ cao - thép cacbua liên kết - cacbua xi măng.

Ngoài ra, ảnh hưởng của độ dày, hình dạng, kích thước và độ chính xác của phôi đối với việc lựa chọn vật liệu khuôn cũng phải được xem xét.